惠州学院彭文娟老师通信原理课件-通信复习

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1、第一讲绪论通信系统：点对点通信所需的全部设施。模拟通信系统：传输的信号是模拟信号模拟信号：时间连续、取值连续的信号电话、广播和电视系统数字通信系统：传输的信号是数字信号数字信号：时间离散、取值离散的信号计算机通信系统P2,式1.2-3信息量I与消息出现的概率p(x)之间的关系为：信息量单位的确定取决于上式中的对数底a。如果取对数的底a=2，则信息量的单位为比特(bit)；如果取e为对数的底，则信息量的单位为奈特(nit)；若取10为底，则信息量的单位称为十进制单位，或叫哈特莱。上述三种单位的使用场

2、合，应根据计算及使用的方便来决定。通常广泛使用的单位为比特。信息的度量传输信息是通信系统的根本任务。在传输过程中，信息是以各种具体的电信号或光信号形式表现出来的。为了对通信系统的性能与质量进行定量的分析、研究与评价，就需要对信息进行度量，我们定义能够衡量信息多少的物理量叫做信息量，通常用I表示。信息是一个抽象的概念，它能否被量化并且如何量化呢？让我们看看下面的例子，比如，“明天太阳从东边出来”绝对没有“明天太阳从西边出来”对信息的受者更有吸引力；同样，当你听说“有人被狗咬了”并不会感到惊奇，但若有

3、人告诉你“一条狗被人咬了”你一定非常吃惊。这说明信息有量值可言，并且信息所包含的事件越不可发生，人们就越感兴趣，信息量就越大。显然，信息量与消息发生的概率有关，消息出现的概率越小，信息量就越大；必然消息的概率为1，则它传递的信息量就为0。据此，我们得到信息量与消息概率之间的关系P4~P6，图1.3.3数字通信系统模型信源发送端接收端信道编码调制信道压缩编码解调信宿保密解码信道解码压缩解码保密编码噪声同步信源编码信源解码1.信源：将消息转换为电信号的设备。信源压缩编码保密编码信源编码信道编码调制发送

4、端信源压缩编码保密编码信源编码信道编码调制发送端2.信源编码：降低数字信号的冗余，提高数字信号的有效性。信道压缩编码保密编码信源编码信道编码调制发送端3.信道编码：增加冗余字符，纠错编码，提高传输的可靠性。4.调制（1）目的使编码信号特性与信道特性相适应，以通过信道传输。（2）几个基本概念基带、基带信号、带通信号；基带调制、带通调制。5.信道：信号传输的通道基带信道－－可传输很低的频率分量。如双绞线。频带信道－－不能传输很低的频率分量。如无线电波。6.加性噪声：信号经过信道传输，会有外来干扰叠加在

5、有用信号上，称为加性噪声。7、同步：数字通信系统不可缺少的组成部分。发端和收端之间需要共同的时间标准，以便接收端准确知道接收的数字信号中每个符号（码元）的起止时刻，实现同步接收。1.衡量系统性能优劣的基本因素：有效性（信源编码）可靠性（信道编码）数字通信系统的主要性能指标P6～7有效性可靠性注意：两者是互相矛盾的，也是可互换的。★提高有效性→提高传输速率→可靠性降低；提高可靠性→增加冗余的抗干扰编码码元→有效性降低。★降低有效性，以提高可靠性；降低可靠性，以提高有效性。2.性能指标：（1）传输速率

6、：★码元速率（RB）：单位时间内传输码元数。“波特（Baud）”★信息速率（Rb）：单位时间内传输的信息量。“比特/秒(b/s)”对于二进制系统而言，如果“0”和“1”等概率出现的话，每个码元所含的信息量=1，此时，码元速率和信息速率在数值上相等。对于多（M）进制系统而言，每个码元所含的信息量是I=log2M，此时，二者的关系为Rb=RBlog2M。（2）错误率：★误码率（Pe）：（3）频带利用率：单位频带内所能达到的信息速率。通常与采用的调制及编码方式有关。P19,习题1.3第二章信号宽平稳随机

7、过程宽各态历经随机过程高斯白噪声平稳随机过程（P33页）宽（广义）平稳随机过程不加特别说明，平稳过程均为宽平稳过程。（1）设X(t)是一个平稳随机过程，如果过程X(t)的均值和自相关函数都具有遍历性，则称X(t)是宽（广义）遍历性过程，简称遍历过程或各态历经过程。（2）一个随机过程若具有各态历经性，则它必定是严格平稳随机过程。但是，严格平稳随机过程就不一定具有各态历经性。宽（广义）各态历经随机过程解：(1)随机变量Φ的概率密度为因而，过程X(t)的均值、自相关函数和均方值分别为所以，X(t)是宽平

8、稳随机过程。(2)因为对照（1）和（2）的结果可知，X(t)具有宽遍历性。第四章模拟信号的数字化低通模拟信号的抽样PCM编码数字化基本原理P69，4.1，引言两类信源：模拟信号、数字信号模/数变换的三步骤：抽（取）样、量化和编码最常用的模/数变换方法：脉冲编码调制(PCM)A/D形成过程示意图低通信号的抽样定理P70，式4.2-5由上式看出：由于S(f-nfs)是信号频谱S(f)在频率轴上平移了nfs的结果，所以抽样信号的频谱Sk(f)是无数间隔频率为fs的原信号频谱S(f)相叠加